武汉大学工业研究院薛龙建教授和合作者们（中国、德国）的合作研究取得重要进展，研究成果于近期正式发表于国际一流期刊《Small》（影响因子： 8.315，工程技术一区），题为“Advanced SERS Sensor Based on Capillarity-Assisted Preconcentration through Gold Nanoparticle-Decorated Porous Nanorods”。

        在许多情况下，需要对少量的液体（及其所含的物质）进行物理化学分析。例如，需要对事故或犯罪现场的小液滴、液膜或吸收在织物等中的少量液体进行检测。现有技术需要利用特殊设备将这些液体收集起来，然后再利用溶剂将其溶解出来，再转移到分析设备上进行分析。由于量非常少，这些液体（尤其是非常薄的液膜）非常难以收集。而且，随后的溶解提取过程会稀释初始的浓度，使得仪器检测变得非常困难。

        大自然给了我们很好的启发。很多昆虫（如，苍蝇、瓢虫等）通过其脚掌上刚毛内部的管道或多孔结构向接触表面不断传输液体，以保持高效的黏附能力。每根刚毛在接触表面留下的液滴体积不到0.02微升（一滴水的体积大约为50微升）。模仿这种液体传输能力，薛龙建课题组(NISE-Lab)开发了一种用于表面增强拉曼光谱（SERS）的传感器。

        该传感器由连续开孔的海绵状聚合物薄膜组成，整个传感器的厚度很小，略大于头发的直径。传感器表面由具有同样多孔的纳米棒阵列组成（直径300纳米，直径约为头发的1/200）。而每根纳米柱的末端修饰有直径约为35纳米的纳米金颗粒。传感器的下表面光滑而多孔。直径小于100纳米的孔洞贯穿整个传感器。当传感器的下表面与要分析的液体接触时，液体被自动吸入传感器，并传输到传感器的上表面。由于纳米棒阵列的多孔结构具有很大的比表面积，液体在传感器表面快速蒸发。在这种蒸发作用的驱动下，更多的液体被传输到纳米棒阵列的表面，非挥发性物质将富集在金纳米颗粒上。表面增强拉曼光谱（SERS）技术将以高灵敏度识别金纳米颗粒富集的溶质。另一方面，定向挥发技术将允许对溶液进行浓缩富集，有利于极少量物质的检测。

        该传感器将允许在现场使用，具有非常重要的应用价值。例如，可以应用于法医现场分析或高通量筛选。

        该技术已经获批中国专利一项。

        原文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201603947/abstract

        薛龙建，武汉大学动力与机械学院教授，工业研究院教授。中科院取得博士学位后，作为洪堡学者、马普学者在德国长期从事科研工作。研究领域包括仿生功能材料、聚合物薄膜稳定性、聚合物薄膜图案化、微纳结构加工等。到目前为止, 已经发表包括《自然•通讯》在内的高水平SCI科研论文40余篇，获批中国专利多项，申请德国PCT专利一项。受邀担任主编为斯普林格出版社系列丛书编撰书籍。多次受邀为国内外专业书籍撰写相关章节。担任十余种国际学术期刊审稿专家。

        NISE-Lab欢迎具有物理、化学、材料、生物背景的学生加入，课题组常年招收博士后。课题组与德国具有广泛的合作，课题组成员有很多机会到德国、欧盟交流学习。